时间:2019-06-23 22:38:28
1、实验题 某学校甲同学设计了一研究平抛运动的实验，取一内壁光滑的长圆筒。在圆筒的O点处钻一个恰能让一小球通过的小孔（球半径很小），在圆筒外侧安装好支架，支架与圆筒衔接处水平且过渡平滑，如图所示。他在内壁上粘上一层复写纸，再将一张白纸附在圆筒内壁，并用透明胶带固定，在与圆筒小孔对应的白纸和复写纸处，开出一能让小球自由出入的小孔。利用重垂线在白纸高处、低处标上两点，用以制作通过O点的y坐标轴。 
将小球放置在支架的挡板处，由静止释放，小球通过O点后，在圆筒内壁上多次反弹。
实验后，取下白纸，得到小球打击后留下的印记。发现O、B、D在一竖直线上，A、C在另一竖直线上，经测量OA的水平距离为9.42 cm，OA的竖直距离为4.9 cm（π取3.14，g取9.8 m/s2）
（1）乙同学提出关于本实验的几点注意事项如下，其中说法正确的是____。
A．支架末端应保持水平
B．挡板的位置不宜过高
C．粘贴到圆筒时，白纸边缘应水平
D．安装支架时，支架末端出口处即图中的O点
（2）根据OA的位置，甲同学可计算出小球自O点射入圆筒的瞬时速度v0=____ m/s。
（3）根据计算所得v0，考虑到小球与圆筒碰撞过程中存在能量损失，所以实际测量OD的竖直距离____（填“小于”“等于”或“大于”）理论值。
参考答案：（1）A
（2）0.6
（3）大于
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和b，从电容器边缘的P点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2。若不计重力，则a和b的比荷之比是
A．1∶2
B．1∶1
C．2∶1
D．4∶1
参考答案：D
本题解析：粒子在电场中做类平抛运动，根据撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2可得粒子运动的时间之比为1∶2，竖直方向距离相等，由公式
，可知加速度之比为4：1，加速度
，得a和b的比荷之比是4∶1，D正确。
本题难度：一般
3、选择题 水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ1，t+t0秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2，忽略空气阻力，则小球初速度的大小为 （ ）
A．gt0(cosθ1－cosθ2)
B．
C．gt0(tanθ1－tanθ2)
D．
参考答案：D
本题解析：如图，作出速度分解图．
则v1y=v0tanθ1，v2y=v0tanθ2，
又由v1y=gt，v2y=g（t+t0）
得到
gt=v0tanθ1…①
g（t+t0）=v0tanθ2 …②
由②-①得 v0=．
故选D
本题难度：一般
4、计算题 中国探月卫星“嫦娥二号”从西昌卫星发射中心发射升空，月球探测工程取得圆满成功。我国将在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并返回地球。假设探月宇航员站在月球表面做了一个实验：在H高处以某一速度水平抛出一个质量为m 的小球，小球经时间t 落到月球表面。已知月球半径为R，月球的质量分布均匀，万有引力常量为G，求：
（1 ）月球表面的重力加速度。
（2 ）月球的质量。
参考答案：解：（1）
（2）
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 （1）如图（a）所示的实验装置：小球A沿竖直平面内的轨道滑下，轨道末端水平，A离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时从同一高度自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的小球A、B总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后______．
（2）在某次实验中，测得小球A的平抛运动轨迹如图（b）所示，已知O点是小球做平抛运动的抛出点，x1=42cm，y1=19.6cm，y2=44.1cm，可计算出x2=______cm．
参考答案：（1）球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；
A球做平抛运动，B球做自由落体运动；
将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明A球在离开轨道后竖直分运动是自由落体运动；
（2）根据平抛运动的基本规律得：
y=12gt2
x=v0t
带入数据得：
0.196=12gt12
解得：t1=0.2s
0.42=v0t1
解得：v0=2.1m/s
0.441=12gt22
解得：t2=0.3s
所以x2=v0t2=2.1×0.3m=0.63m=63cm
故答案为：（1）在竖直方向上做自由落体运动
（2）63cm
本题解析：
本题难度：一般